工业锅炉水处理培训1讲述

1、2020/7/5,1,2016年8月31日,锅炉水处理培训,2020/7/5,2,一、锅炉水处理基础知识,1、锅炉：是利用燃料的化学能或其它能源的热能， 把锅内工质加热到一定参数的热能转换设备。锅：汽水系统；炉：燃烧系统。 2、锅炉水处理的任务 就是对锅炉用水进行正确的净化处理和严格的汽水质量监督，保证锅炉水汽系统有良好的水质，防止锅炉及热力系统结垢、积盐和腐蚀。 1、净化水质：制备锅炉生产所需要的符合质量要求的补给水，即炉外水处理 2、炉内水处理：给水除氧和炉水阻垢等。 3、水汽质量监督：对各种水质进行化验分析，指导锅炉排污和定期放水工作 4、锅炉防腐：根据停炉长短制定停炉保护措施。,202

2、0/7/5,3,一、锅炉水处理基础知识,3、常用的化学名词 （1）溶液是一种或一种以上物质分散到另一种物质里所形成的均一稳定的混合物。 （2）浓度:一定量的溶液里所含溶质的量叫做溶液的浓度。 a. 质量百分比浓度1升溶液中所含溶质的克数或毫克数 mg/l，g/l b. 物质的量的浓度（摩尔浓度） 1升溶液中所含溶质的物质的量（摩尔数）mol/l，mmol/l 摩尔是把微观离子和宏观物质结合的量，1mol，近似为6.02213671023个微粒数 现场会用到质量百分比浓度和摩尔浓度间的换算：例如硬度,2020/7/5,4,一、锅炉水处理基础知识,（3）溶解度：在一定温度下，100克水中，所能溶解

3、溶质的克数。 （4）溶度积KSP 在一定温度下，当难溶电解质在溶液中达成溶解平衡时，其电离后所生成的离子浓度的乘积是个常数。 如,25时为8.710-8,当溶液中这两种离子的浓度的乘积等于该物质的KSP时，就开始出现沉淀。因此，物质的KSP越小，沉淀就越易产生。 溶解度和溶度积是关系水溶液结垢的两个概念,2020/7/5,5,一、锅炉水处理基础知识,4、水处理常用的水质指标 （1）悬浮物（mg/l）：指水样中能够用某种过滤材料分离出来的固形物。 测量方法 将一定量水中的截留物在105110下烘干称重而测得； 也可采用从浊度仪上直接读出读数来近似表示悬浮物的量。 注意：浊度与悬浮物是有关系的两个

4、不同的概念。 （2）含盐量（mg/l） 表示水中溶解盐类的总和，可由水质全分析测得阴、阳离子总和求得。 或者由溶解固形物估算 （3）溶解固形物（mg/l）RG 水经过滤后，那些仍溶于水中的各种无机盐类、有机物等，在水浴上蒸 干，并在105110下烘干至恒重所得到的蒸发残渣称为溶解固形物。 可利用电导仪直接读出溶液的电导率来近似估算溶液的溶解固形物。,（4）电导率（s/cm、s/cm）DD 表示水中导电能力大小的指标。是电阻率的倒数，可用电导仪测定。,2020/7/5,6,一、锅炉水处理基础知识,在线仪硬度转换：硬度1 mmol/l=50mg/l（质量浓度CaCO3，摩尔浓度1/2Ca+） （6

5、）*碱度（mmol/l） JD： 表示水中能与强酸（H+）发生中和作用的物质的量，通常指OH-、HCO3-、CO32-总含量。测定一般用硫酸标液滴定。,（5）*硬度（mmol/l）YD： 表示水中某些高价金属离子的含量，通常指钙、镁离子的总含量。（还有锰、铁少量）测定一般用EDTA滴定（缓冲液至PH10铬黑T指示剂）,（7）酸度（mmol/l） SD 是表示水中能与强碱（OH-）发生中和作用的物质的量。NaOH标液滴定,2020/7/5,7,一、锅炉水处理基础知识,（8）*pH值：是表示溶液的酸碱性的指标。 在22时，水的离子积常数 Kw=1.000010-14 当 pH=7 中性 ； 同理p

6、H 7 碱性 pH7 酸性 测量：用PH酸度计 （9）氯离子（Cl-）mg/l ，属稳定离子，可用来计算浓缩倍率，是金属选材依据。测量用AgNO3标液滴定。（铬酸钾指示剂） （10）溶解氧（O2）mg/l ，表征腐蚀的指标。溶解氧测定仪测 （11）相对碱度表示锅水中游离NaOH含量与溶解固形物的比值。,2020/7/5,8,二、锅炉用水及其水中含有的杂质,1、水源,2、天然水中含有的杂质 天然水中的杂质，有的呈液态或气态，它们大多以分子态、离子态或胶体颗粒存在于水中。如按其颗粒大小不同可以分为悬浮物、胶体和溶解物质三大类，如表2-1所示。,2020/7/5,9,二、锅炉用水及其水中含有的杂质,

7、（1）悬浮物 悬浮物是指颗粒直径约在10-4mm以上的微粒，包括泥沙、草本植物和动物有机体的微小碎片、纤维及死亡后的腐败产物等。 （2）胶体 胶体是指颗粒直径约在10-610-4mm之间的微粒，主要是铁、铝、硅的化合物及动植物有机体的分解产物、蛋白质、脂肪、腐殖质等。由于胶体颗粒比表面积大，有明显的表面活性和吸附性，因而表面常常带有正、负电荷离子，天然水体中的黏土颗粒，一般带负电荷，而一些金属离子的氢氧化物则带正电荷。结果使同类胶体因带有同性电荷而相互排斥。在水中不能相互结合形成更大的颗粒，而稳定在微小的胶体颗粒状态下，使这些颗粒不能依靠重力自行沉降。要加药混凝后才能去除。 。,2020/7/

8、5,10,二、锅炉用水及其水中含有的杂质,表2-2 天然水中溶有的主要离子,（3）溶解物 溶解物质是指颗粒直径约在106mm以下的微粒，它们往往以离子、分子或气体状态存在于水中，成为均匀的分散体系。 天然水中溶有的主要离子如表2-2，从表中可以看出，天然水中主要溶有8种离子，它们几乎占水中溶解固体总量的95以上,2020/7/5,11,二、锅炉用水及其水中含有的杂质,3、天然水的分类 按天然水中硬度的大小，可以将天然水分为五类，如表2-3所示。 表2-3 天然水中硬度分类,郑州引入丹江水后，水源硬度比原黄河水降30-40%，对水处理是利好因素 按天然水中含盐量的高低，可以将天然水分成四类，如表

9、2-4所示。 表2-4 天然水中按含盐量分类,2020/7/5,12,二、锅炉用水及其水中含有的杂质,4、锅炉用水名称 由于水在锅炉水、汽循环系统中所经历的过程不同，其水质常有较大的差别。因此，根据生产实际上的需要，我们常给予这些水以不同的名称，现简述如下 （1）生水 生水是未经任何处理的天然水（如江、河、湖泊、地下水等等）。 是制取补给水的原料，或用来冷却转动机械 ，以及供消防用水等。 （2）补给水 生水经过各种方法处理后，用来补充锅炉排污和汽水损失的水。补给水按其净化处理方法的不同，又可分为软化水和除盐水等。 （3）软化水： 除掉全部或大部分钙、镁离子后的水。,2020/7/5,13,二、

10、锅炉用水及其水中含有的杂质,（4）除盐水 通过有效的工艺处理，去除全部或大部分水中的悬浮物和无机阴、阳离子等杂质后所得成品水的统称。 （5）给水：直接进入锅炉的水，通常有补给水、回水和疏水等组成。 （6)回水 锅炉产生的蒸汽、热水做功后或热交换后返回到给水的水 （7）锅炉水 在锅炉运行时存在于锅炉中吸收热量产生蒸汽或热水的水，简称炉水。 （8）冷却水：作为冷却介质的水称为冷却水。,2020/7/5,14,三、锅炉水处理方法1、锅炉水处理的目的和水质标准,锅炉水处理的目的：除去水中的部分杂质，确保锅炉安全经济运行。 我公司在用主要炉型：58MW燃气热水锅炉 1.25MPa、25吨燃气蒸汽锅炉（二

11、马路） 1.6MPa、35吨燃煤蒸汽锅炉（经开区） 锅炉水处理依据水质标准 GB1576-2008工业锅炉水质，经第五次修订。水处理工作依据 给水和锅水监测的指标及意义,2020/7/5,15,三、锅炉水处理方法适用我公司的锅炉水质标准,2020/7/5,16,三、锅炉水处理方法,燃煤和燃气蒸汽锅炉的水质标准,2020/7/5,17,三、锅炉水处理方法,2、水的预处理 （1）方法 在化学水处理之前，通过混凝、澄清、沉淀和过滤处理方法，使水中悬浮物 、有机物及胶体物质等杂质去除或降低至一定程度，达到除盐设备进水要求。 注意： 原水悬浮物20mg/l 可不设置预处理装置 悬浮物在203000mg/

12、l 视情况选择预处理方法 3000 mg/l 考虑预处理前设置预沉淀池或换水源 自来水做水源时因杀菌处理余氯0.1mg/l时需除氯，活性炭过滤或加Na2SO3 （2）处理设备：机械过滤器、盘式膜片过滤器、高效纤维过滤器、超滤等 举例机械过滤装置（现场常用，如盐液过滤器） 注意： 滤料一般有石英砂、无烟煤、锰砂（除铁）、活性碳（除余氯等）， 石英砂做滤料时，其粒径为0.5-1.0mm。 过滤运行呈循环状态，是由反洗正洗过滤三个步骤组成一个周期。当滤料工作到滤层截留有多量泥渣时，为恢复过滤能力，用快速水流以过滤相反方向通过滤层为反洗。反洗有一定的滤料层膨胀率 ，注意采用合适的反洗强度。,2020/

13、7/5,18,三、锅炉水处理方法,图1 机械过滤装置,2020/7/5,19,三、锅炉水处理方法,3、除盐处理 工艺离子交换、反渗透、电渗析、EDI等 （一）离子交换树脂 (1)分类：0017 表示为：凝胶型强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂，交联度为7%。 （2）物理性质（见P73） 颜色、圆球率、粒度、含水率、转型膨胀率、密度、交联度,2020/7/5,20,三、锅炉水处理方法,（3）化学性质 酸碱性、选择性、交换容量、热稳定性 （4）工艺性能 运行流速、树脂层高度、再生参数（反洗展开率、再生剂纯度、再生比耗、再生剂浓度、流出时间、温度） （5）树脂的保管和预处理 （6）树脂的变质、污染及复苏

14、（二）交换器的分类,2020/7/5,21,三、锅炉用水水处理方法,（三）钠离子交换法： 工作原理 软化原理：,再生原理：, 软化结果：a. 能够除去硬度； b. 不能除去碱度； c. 水中盐类物质略有增加。 处理方法通过离子交换器来完成 标准逆流再生交换器的结构图如下图,2020/7/5,22,三、锅炉水处理方法,黄色管盐液管 红色管硬水管 绿或蓝软水出口管,2020/7/5,23,三、锅炉水处理方法,2020/7/5,24,三、锅炉水处理方法,中排：母管支管式，在支管四周钻孔，在支管上装滤网，滤网采用5060目的尼龙网，以免跑树脂。中排上有15-20cm的压脂层。 出水设树脂捕捉器。,20

15、20/7/5,25,三、锅炉水处理方法,工艺流程 （1）产水: （热水锅炉硬度0.6mmol/l、蒸汽锅炉0.03mmol/l） 在软化水箱处于低液位时，原水进入钠离子交换器的产水进水阀-从钠离子交换器上部进入树脂罐内，流过Na型阳离子交换树脂，除去钙镁离子的水，从钠离子交换器下部流出-进入钠离子交换器的产水出水阀，从出水阀出水管流出-进入软化水箱。 （2）小反洗 原水小反洗进水阀-从交换器中排进入，对中排以上的钠型树脂进行小反洗-从交换器顶部排出-经反洗排水阀排至排水沟。 大反洗（视床层情况10-15个周期进行） 原水-大反洗进水阀-从交换器底部进入，对钠型树脂进行大反洗-从交换器顶部排出-

16、经反洗排水阀排至排水沟（进行了大反洗，就不进行小反洗，但再生、置换时间原则上应比正常再生、置换时间加长一倍）,26,三、锅炉水处理方法,（3）放水：至中排排水装置处，压脂层上水放干。 （4）再生 软化水经加压泵加压经稀释水流量计、浓盐液经浓盐流量计）-进入喷射器稀释后-从再生进液阀进入钠离子交换器下部，对钠树脂进行再生-从中排排水装置排除，经中排排水阀转至排水沟(若稀盐池内的盐液浓度为8%，可直接用盐再生泵将稀盐液送入钠离子交换器。 （5）置换 停止进盐液，软化水保持再生流速经再生进液阀从钠离子交换器底部进入，对钠型树脂进行置换-从中排装置排至排水沟 （6）小正洗 进水装置进，中排水装置出，冲

17、洗压脂层的残留液，以免废液进交换层 （7）正洗 原水-产水进水阀从交换器顶部进入，对钠型树脂进行正洗-从交换器底部排出-经正洗排水阀排至排水沟。合格备用 注意：正洗和反洗过程中要先开排气阀排气，以免床层憋气乱层,2020/7/5,27,三、锅炉水处理方法,我公司水处理设备 简化了设备，很多是无中排、无排气阀的逆流再生钠离子交换器，以东区补水点水处理设备为例， 设备结构如图：,2020/7/5,28,三、锅炉水处理方法,东区补水点厂家操作规程 （一）树脂采用0017阳树脂，填装高度2000mm （二）树脂再生合格标准： 阳床出水: 硬度小于0.6mmol/l (三）树脂再生操作程序 离子交换为等

18、量交换，当处理水量达到一定量时，运行交换树脂失效，就应进行再生处理，恢复其树脂交换功能。再生操作好坏，直接影响到树脂运行时间及出水质量，故要求严格规范操作。 再生步序如下：（时间等参数由调试确定） （1）调床 将再生合格的备用床进行正洗5分钟后取样分析，合格投运，同时关闭失效阳床的进、出口阀进行反洗。,2020/7/5,29,三、锅炉水处理方法,（2）反洗（无中排不能进行小反洗） 先打开阳床的反洗排水阀门，再逐渐由小到大开启反洗进水阀，（开启度1/3）控制反洗流速一般为10-15m3/h。如果反洗水量太大，会有树脂流出，反洗时人不要走开，注意观察反洗排出，防止有树脂排出，大反洗应掌握尽可能大流

19、速，又不能有树脂流出为原则，控制塔压为0.015MPa，反洗终点以水出清澈为准，待阳床大反洗合格结束后，分别关闭阳床反洗进水阀及反洗排水阀，进行下一步操作。 （3）再生 采取无顶压再生，先开启反洗洗排水阀，再打开进再生液阀，启动再生泵，调整进液流量为20-25m3/h，浓度一般控制在8-10%。再生时间一般为1.5-2h（?调试确定），再生液用量阳床以每吨树脂约700kg,810%盐液，再生时要确保再生液百分比浓度，待进液结束后，关闭盐液流量调节阀转入置换阶段。,2020/7/5,30,三、锅炉水处理方法,（4）置换、正洗 进液结束后，仍用软化水从进再生液阀进，从阳床反洗排水门排出，进行置换直

20、到废液基本排尽为止，约1小时后停下，进行正洗。缓慢开启进水阀和正洗排水阀进行正洗，控制压力为0.1MPa。正洗时间20min后应加强取样分析，出水判定合格标准，合格后树脂充分保湿备用。,（5）再生操作程序表 注：阀关，阀开,2020/7/5,31,三、锅炉水处理方法,逆流再生交换器与顺流再生交换器相比的特点： a. 再生剂利用率高； b. 出水水质好； c. 交换容量利用率高； d. 废液排放比顺流少； e. 进水浊度变化对它影响大； f. 结构复杂。 顺流再生交换器结构与逆流再生交换器的 区别：a. 少一个中排装置； b. 再生液的进入方向与运行方向相同。 步骤：,反洗 再生 正洗 运行 1

21、0m/h 23m/h 1015m/h 20m/h,2020/7/5,32,三、锅炉水处理方法,（二）除盐水制备装置（了解篇）,2020/7/5,33,三、锅炉水处理方法,阴床放在阳床后面的原因： 阴床出水有OH-，与Mg2+、Ca2+结合成Mg(OH)2、Ca(OH)2覆盖在树脂表面，不利于交换； 阳床出水有H+与HCO3-结合，有利于阴床与其它阴离子交换。 强碱性阴树脂对水中阴离子的选择性： SO42- NO3- Cl- OH- F- HCO3- HSiO3- （三）水处理调试须知 1、对设备内部检查，了解内部结构，检查防腐层是否完好（电火花检验），装置固定是否可靠，一旦出问题，检修时知道在

22、哪找原因。 2、保留树脂出厂化验单等资料，作为树脂失效、报废时比对指标。 3、掌握初投运时的运行参数：出力、水质、压差、步序时间、再生盐耗、自用水率等一手资料，作为运行参考。,混床出水控制在：电导0.2s/cm SiO220g/l,2020/7/5,34,三、锅炉水处理方法,4、给水水质处理 （1）给水除氧，减轻氧腐蚀 海绵铁过滤除氧器（锅炉补给水后） 利用特制的疏松多孔海绵铁粒状物为过滤吸附滤料，滤料有巨大的比表面积，含氧水从上而下经过滤层时海绵铁使水中氧气与铁发生氧化反应出除。从而保证出水溶解氧含量在0.1mg/L以下，其化学反应式2Fe2+2H2O+O22Fe(OH)2 2Fe(OH)2 +H2O+1/2O22Fe(OH)3 ，生成物Fe(OH)3为松软絮状物，当其积到一定程度后，即通过反洗水将其冲洗排掉，恢复除氧能力。 （2）PH调节处理，提高PH值，减缓CO2腐蚀 例如加氨处理,2020/7/5,35,三、锅炉水处理方法,5、炉内水处理 炉内加药处理 通过加药在炉内生成水渣